TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU

Điều khiển đèn tín hiệu linh hoạt toàn phần Signal formation control: Phương pháp điều khiển đèn tín hiệu giao thông, trong đó tất cả các tham số thời gian thời gian chu kỳ, thời gian đè

1

TCCS 24 : 2018/TCĐBVN

Xuất bản lần 1

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘBẰNG ĐÈN TÍN HIỆU

Basic Standards for Design of Road Traffic Signal Control

HÀ NỘI - 2018

Kiểm soát quá trình biên tập

2

Lời nói đầu

TCCS 24 : 2018/TCĐBVN được biên soạn bởi Ban kỹ thuật xây

dựng tiêu chuẩn Quốc gia “Tiêu chuẩn đèn tín hiệu giao thông

đường bộ” trên cơ sở Tiêu chuẩn đèn tín hiệu giao thông đường

bộ - Hướng dẫn về đèn tín hiệu điều khiển giao thông đường bộ

của CHLB Đức, Tổng cục Đường bộ Việt Nam công bố sau khi

được Bộ Giao thông vận tải thẩm định

Các tài liệu viện dẫn sau được dùng làm tài liệu tham khảo trong quá trình xây dựng tiêu chuẩn đèn tín hiệu giao thông đường bộ Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm ban hành thì

áp dụng bản được nêu; đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm ban hành thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi:

HBS 2001 Sổ tay năng lực thông hành đường bộ, Hiệp hội nghiên cứu giao

thông đường bộ Cộng Hòa Liên Bang Đức năm 2001 ( n u r

die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (Germam Highway Capacity Manual), FGSV –Forschungsgesellschaft für Strassen- und

Verkehrswesen, 2001) HBS 2015 Sổ tay năng lực thông hành đường bộ, Hiệp hội nghiên cứu giao

thông đường bộ Cộng Hòa Liên Bang Đức năm 2015 ( n u r

die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (Germam Highway Capacity Manual), FGSV –Forschungsgesellschaft für Strassen- und

Verkehrswesen, 2015) MUTCD-FHA 2009 Hướng dẫn sử dụng các thiết bị điều khiển giao thông đường bộ, Hiệp

hội đường cao tốc – Bộ giao thông vận tải Hoa Kỳ (Manual on Uniform Traffic Control Devices – Federal Highway Administration – U.S

Department of Transport, 2009

MUTCD-FHA 2013 Hướng dẫn sử dụng các thiết bị điều khiển giao thông đường bộ, Hiệp hội

đường cao tốc – Bộ giao thông vận tải Hoa Kỳ (Manual on Uniform Traffic

4

Control Devices – Federal Highway Administration – U.S Department of Transport, 2013)

RiLSA 1992 Hướng dẫn về Đèn tín hiệu điều khiển giao thông, hiệp hội nghiên cứu

giao thông và đường bộ Cộng Hòa Liên Bang Đức năm 1992 (RichtlinienfürLichtsignalanlagen, FGSV–Forschungsgesellschaft für Strassen- und Verkehrswesen, 2001)

RiLSA 2015 Hướng dẫn về Đèn tín hiệu điều khiển giao thông, hiệp hội nghiên cứu

giao thông và đường bộ Cộng Hòa Liên Bang Đức năm 2015 (RichtlinienfürLichtsignalanlagen, FGSV–Forschungsgesellschaft für Strassen- und Verkehrswesen, 2015)

TCXDVN 104:2007 Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế

TCVN 5729-2012 Tiêu chuẩn thiết kế Đường cao tốc

TCVN 4054-2005 Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế

vị trí và thời gian tương ứng của phương tiện so với một điểm tham chiếu trên trục đường

Bộ nhận dạng (Detector): Thiết bị dùng để thu nhận các thuộc tính của dòng giao thông Chiều dài phương tiện quy ước (Fictitious vehicle length):Chiều dài một phương tiện điển

hình dùng trong tính toán, xe con tiêu chuẩn 6m, xe khách, buýt, tải: 12 m

Chu kỳ đèn tín hiệu (Signal cycle):Một chuỗi các tín hiệu điều khiển có tính tuần hoàn lặp đi lặp lại trong chương trình đèn tín hiệu

Chuỗi pha (Phase sequence): Trình tự xuất hiện của các pha tín hiệu trong một chu kỳ đèn Chương trình tín hiệu giao thông (Traffic signal program): Tập hợp các chuyển độngnhất định

và thời gian tín hiệu đèn tương ứng

Các dòng giao thông không xung đột (Non-conflicting traffic flows):Các dòng giao thông khi chuyển động đồng thời qua nút mà không có bất kỳ điểm/vùng xung đột nào

Các dòng giao thông có xung đột (Conflicting traffic flows):Tập hợp dòng giao thông có đồng thời ít nhất một điểm/vùng xung đột với các dòng giao thông khác trong tập hợp đó khi đi qua nút

5

Các dòng giao thông xung đột một phần (Partially conflicting traffic flows): Tập hợp các dòng giao thông có xung đột nhưng xung đột đó có thể được kiểm soát qua các nguyên tắc tham gia giao thông

Dòng giao thông ưu tiên (Priority traffic flow):Dòng giao thông được nhận các quyền ưu tiên

so với các dòng giao thông khác

Dòng rẽ phải được bảo hộ (Protected right-turning movements): Dòng rẽ phải được dẫn hướng bằng đảo dẫn hướng và có tín hiệu riêng

Dòng rẽ phải được bảo hộ tạm thời (Temporarily protected right-turning movements): Là dòng

rẽ phải không được bảo hộ hoàn toàn bằng tín hiệu, mà chỉ được bảo hộ trong một khoảng thời gian nhất định, thường được thực hiện qua kỹ thuật đèn xanh rẽ mở sớm hoặc đóng muộn

Dòng rẽ phải cho phép (Permitted right-turning movements): Dòng phương tiện rẽ phải không được bảo hộ bằng đèn tín hiệu khi thời gian đèn xanh cho dòng xe rẽ phải và dòng người đi

bộ có xung đột được bố trí đồng thời

Dòng rẽ trái được bảo hộ (Protected left-turning movements): Dòng rẽ trái được bảo hộ bằng tín hiệu hóa khi nhận tín hiệu xanh trong khi tất cả các dòng có xung đột với dòng rẽ trái nhận tín hiệu đỏ

Dòng rẽ trái bảo hộ tạm thời (Temporarily protected left-turning movements): Dòng rẽ trái không được bảo hộ hoàn toàn bằng tín hiệu trong chu kỳ đèn, mà chỉ được bảo hộ trong một khoảng thời gian nhất định, thường được thực hiện qua kỹ thuật đèn xanh rẽ mở sớm hoặc đóng muộn

Dòng rẽ trái cho phép (Permitted left-turning movements): Dòng phương tiện rẽ trái không được bảo hộ bằng đèn tín hiệu khi thời gian đèn xanh cho dòng xe rẽ trái và dòng xe có xung đột (ví dụ dòng đối diện) được bố trí đồng thời

Điều kiện logic (Logic condition): Các trạng thái logic (có/không) có được khi so sánh các tham số dòng giao thông với các giá trị ngưỡng, được sử dụng trong lưu đồ thuật toán điều khiển đèn tín hiệu linh hoạt

Điều kiện thời gian (Time condition): Các điều kiện về thời gian của chương trình tín hiệu được mô tả trong lưu đồ thuật toán trong điều khiển đèn tín hiệu linh hoạt

Điều khiển đèn tín hiệu cố định (Fixed timesignal control): Phương pháp điều khiển đèn tín hiệu giao thông, trong đó tất cả các tham số thời gian (thời gian chu kỳ, thời gian đèn xanh, thời gian đèn đỏ, vàng) đều được thiết kế cố định không thay đổi trong một thời gian (giờ cao điểm/giờ thấp điểm) hoặc không thay đổi theo tình trạng giao thông

6

Điều khiển đèn tín hiệu linh hoạt (Adaptive signal control): Phương pháp điều khiển đèn tín hiệu giao thông, trong đó một hoặc một vài tham số thời gian sẽ được thiết kế cố định, và các tham số thời gian còn lại sẽ được điều chỉnh linh hoạt tùy theo biện pháp điều khiển

Điều khiển đèn tín hiệu linh hoạt toàn phần (Signal formation control): Phương pháp điều khiển đèn tín hiệu giao thông, trong đó tất cả các tham số thời gian (thời gian chu kỳ, thời gian đèn xanh, thời gian đèn đỏ, đèn vàng) được điều chỉnh linh hoạt dựa trên tình trạng của dòng giao thông nhằm đáp ứng những mục tiêu nhất định của chủ thể quản lý

Đèn xanh mở sớm (Leading green time): Tín hiệu xanh cho dòng giao thông rẽ (trái/phải) được bật lên sớm hơn một khoảng thời gian nhất định trước khi tín hiệu xanh cho dòng giao thông có xung đột với dòng rẽ (đi thẳng ở hướng đối diện hoặc dòng người đi bộ) bắt đầu được bật

Đèn xanh đóng muộn (Lagging green time): Tín hiệu xanh cho dòng giao thông rẽ (trái/phải) kết thúc muộn hơn một khoảng thời gian sau khi tín hiệu xanh cho dòng giao thông có xung đột với dòng rẽ (đi thẳng ở hướng đối diện hoặc dòng người đi bộ) kết thúc

Điểm băng xanh (Green band point): Điểm giao cắt giữa hai băng xanh ngược chiều

Điều khiển đèn tín hiệu giao thông (Traffic signal control): Quá trình thu nhận thông tin, xử lý,

và tác động lên chương trình tín hiệu, nhằm cho phép các dòng giao thông và người đi bộ chuyển động theo một trật tự nhất định, giúp hạn chế tối đa xung đột, bảo đảm an toàn và tăng tốc độ dòng giao thông

Giãn cách thời gian (Headway): Khoảng thời gian giữa các phương tiện kế tiếp nhau trong dòng giao thông

Khả năng thông hành (Capacity): Số lượng tối đa các đối tượng tham gia giao thông (phương tiện, người đi bộ) có thể thông qua một mặt cắt ngang của đoạn đường, trên một hướng, trong một khoảng thời gian nhất định trong các điều kiện về đường, giao thông, tín hiệu và tổ chức giao thông cụ thể khác

Khả năng thông hành dự trữ (Reserved capacity): Khoảng chênh lệch giữa khả năng thông hành và lưu lượng giao thông hiện tại

Khoảng cách giữa 2 điểm băng xanh liền kề (Greenband point distance): Khoảng cách giữa các điểm băng xanh giữa các nút liền kề

Làn sóng xanh (Green wave): Làn sóng xanh là cách thức điều khiển dòng giao thông bằng cách phối hợp hệ thống đèn tín hiệu giao thông ở các nút giao thông liền kề nhau để đảm bảo phần lớn các phương tiện đi với vận tốc nhất định trên trục chính sẽ liên tục gặp đèn xanh

7

Lưu đồ thuật toán (Flow chart): Sơ đồ (hoặc lưu đồ) bao gồm các bước, điều kiện logic và các điều kiện thời gian mô tả trạng thái của các pha và quá trình chuyển pha trong điều khiển giao thông linh hoạt

Lưu lượng giao thông (Traffic volume): Số lượng phương tiện (thường dưới dạng xe con quy đổi (PCU) thông qua một mặt cắt của đường trong một khoảng thời gian nhất định (giờ, ngày, tuần, năm)

Lưu lượng dòng bão hòa (Saturation flow rate): là số lượng phương tiện lớn nhất trên một nhóm làn có thểthông qua nút giaotrong một giờ dưới các điều kiện thực tế về đường, giao thông, và các điều kiện tổ chức giao thông cụ thể với giả thiết nhóm làn đó liên tục nhận được đèn xanh trong một giờ

Giao thông phi cơ giới (Non-motorized transport): Các loại hình chuyển động của người và phương tiện không dùng động cơ (đi bộ, xe đạp, xe do người và động vật kéo)

Mật độ giao thông (Traffic density): Số lượng phương tiện trên một diện tích nhất định của đường tại một thời điểm nhất định (thường được thể hiện qua số phương tiện trên một làn xe trên một km)

Mức độ chiếm dụng(Degree of occupancy): Tỉ lệ phần trăm về thời gian mà một vị trí trên đường bị chiếm đóng (chiếm chỗ) bởi các phương tiện

Mức độ phục vụ (Level of service): Chỉ tiêu định lượng dùng để đánh giá chất lượng khai thác của kết cấu hạ tầng giao thông thông qua việc phân tích quan hệ giữa lưu lượng giao thông, công suất và vận tốc dòng giao thông, thời gian trễ, mức độ ùn tắc

Nút giao thông có đèn tín hiệu (Signalized intersection): Nút giao thông có điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu

Nhóm đèn tín hiệu (Signal groups): Một số thiết bị đèn tín hiệu giao thông có cùng chương trình tín hiệu hoặc có mối liên hệ nhất định nhằm mục tiêu điều khiển dòng giao thông

Pha (phase): Một tập hợp trạng thái tín hiệu không đổi áp dụng đối với một hoặc một số chuyển động nhất định

Quãng đường thoát nút (Clearing distance): Khoảng cách bao gồm quãng đường thoát nút cơ bản và chiều dài phương tiện quy ước Quãng đường thoát nút cơ bản của phương tiện được tính từ vạch dừng xe đến điểm giao cắt giữa dòng thoát nút và dòng nhập nút (điểm xung đột) Đối với trường hợp người đi bộ, thì quãng đường thoát nút cơ bản là khoảng cách giữa điểm bắt đầu qua đường và điểm kết thúc của vùng xung đột giữa người đi bộ và dòng giao thông

Quãng đường nhập nút (Entering distance): Quãng đường từ vạch dừng xe vào nút đến điểm xung đột.Đối với người đi bộ đó quãng đường nhập nút lấy bằng 0

Thời gian chuyển pha (Phase transition time): khoảng thời gian tính từ lúc kết thúc đèn xanh sớm nhất của một nhóm tín hiệu trong pha này đến lúc bắt đầu thời gian xanh muộn nhất của một nhóm tín hiệu trong pha tiếp theo

Thời gian xen kẽ (Intergreen time): khoảng thời gian tính từ lúc kết thúc đèn xanh của một dòng giao thông đến lúc bắt đầu đèn xanh của dòng giao thông khác

Thời gian đèn đỏ (Red time): Khoảng thời gian được biểu thị bằng tín hiệu đỏ Dòng xe nhận tín hiệu đỏ bắt buộc phải dừng lại

Thời gian đèn vàng (Amber time): Khoảng thời gian được hiển thị bằng tín hiệu vàng thể hiện

sự chuyển tiếp từ tín hiệu xanh sang tín hiệu đỏ

Thời gian đèn xanh (Green time): Khoảng thời gian được hiển thị bằng tín hiệu xanh Dòng xe gặp tín hiệu xanh được phép chuyển động

Thời gian đèn xanh có hiệu (Effective green time): Khoảng thời gian thực tế cho phép các phương tiện di chuyển qua nút giao

Thời gian vượt (Crossing time): Khoảng thời gian tính từ khi kết thúc đèn xanh tới điểm bắt đầu thời gian thoát nút

Thời gian nhập nút (Entering time): Thời gian nhập nút là khoảng thời gian cần thiết để phương tiện đi hết quãng đường nhập nút với vận tốc nhập nút

Thời gianthoát nút (Clearance time): Thời gian thoát nút là khoảng thời gian cần thiết để phương tiện đi hết quãng đường thoát nút với vận tốc thoát nút

Thời gian trễ trung bình của một phương tiện (Average delayed time): Khoảng thời gian trung bình mà một phương tiện phải dừng tại nút

Vùng xung đột (Conflict area): phần diện tích của nút giao thông trên đó hai hoặc nhiều dòng giao thông có giao cắt nếu chuyển động đồng thời

Vận tốc tối đa cho phép (Desired speed): Vận tốc tối đa của một phương tiện được phépchạy trên tuyến đường

9

Vận tốc dòng xe trong làn sóng xanh (Progression speed): Tốc độ được tính toán nhằm cho phép phương tiện chạy không ngừng qua các nút trong làn sóng xanh, thể hiện qua độ dốc giữa đường trung tâm của băng xanh với trục thời gian của biểu đồ quãng đường - thời gian, trong điều kiện giao thông bình thường, Vận tốc dòng xe trong làn sóng xanh thể hiện vận tốc của các phương tiện dẫn đầu nhóm phương tiện xuất phát sau đèn xanh

Vận tốc thoát nút (Clearance speed): Vận tốc trung bình của một phương tiện chạy qua quãng đường thoát nút

Ký hiệu các tham số tính toán

Tỉ lệ lưu lượng của dòng giao thông i trong làn hỗn hợp [-]

Hệ số điều chỉnh dòng bão hòa theo thành phần xe nặng [-]

10

m Số lượng phương tiện trung bình đến nút trong 1 chu kỳ [PCU]

Số lượng phương tiện lớn nhất có thể thoát nút trong khoảng

thời gian đèn xanh

[PCU]

Khả năng thông hành của làn xe có đoạn mở rộng ngắn trong

một chu kỳ

[PCU]

Chiều dài hàng chờ trung bình tại thời điểm kết thúc đèn

xanh trong thời gian quan sát (thường là 1 giờ)

[PCU]

Số lượng khoảng dừnggiữa vạch dừngvàđườngngangđi bộ [PCU]

Số pha có thời gian đèn xanh dài hơn thời gian đèn xanh tối thiểu

Khả năng thông hành trên làn xe có đoạn mở rộng ngắn [PCU/h]

Khả năng thông hành của dòng rẽ trái trong thời gian chuyển

Tổng khả năng thông hành của dòng rẽ phải được bảo hộ

tạm thời hoặc không được bảo hộ

[PCU/h]

Tổng khả năng thông hành của dòng rẽ trái được bảo hộ tạm

thời hoặc không được bảo hộ

[PCU/h]

11

Thời gian xanh cho dòng rẽ phải không có sự cản trở của

người đi bộ

[s]

Giãn cách thời gian giữa hai xe trong dòng bão hòa [s]

12

Việc quyết định điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu cần dựa vào các điều kiện cụ thể sau, trừ khi có yêu cầu của cơ quan có thẩm quyền, nhưng không làm thay đổi ý nghĩa của các điều kiện này

Điều kiện 1: Lưu lượng giao thông trong khoảng thời gian 8 giờ trong một ngày bình thường

Bảng 1: Kết quả khảo sát lưu lượng phương tiện trong một giờ trong 8 giờ khảo sát

Điều kiện A: Lưu lượng giao thông tối thiểu

Số lượng làn xe trên mỗi

Điều kiện B: Sự gián đoạn củadòng giao thông liên tục

Số lượng làn xe trên mỗi

13

Trong đó:

- Cột a: Lưu lượng giao thông tối thiểu trong mỗi giờ

- Cột b: Sử dụng kết hợp giữa điều kiện A và B, sau khi thực hiện đầy đủ các giải pháp khác nhưng không mang lại kết quả

- Cột c: Có thể sử dụng khi tốc độ lưu thông trên đường chính vượt quá 60 km/h hoặc trong khu dân cư có số dân nhỏ hơn 10,000 người

- Cột d: Có thể được sử dụng trong trường hợp kết hợp giữa điều kiện A và B, khi tốc độ lưu thông trên đường chính vượt quá 60 km/h hoặc trong khu dân cư có số dân nhỏ hơn 10.000 người

Xem xét lắp đặt đèn tín hiệu trong trường hợp lưu lượng giao thông một giờ trong bất kỳ 8 giờ khảo sát của một ngày bình thường thỏa mãn một trong hai trường hợp sau (Bảng 1):

- Lưu lượng xe/giờ trên cả đường chính và hướng có lưu lượng giao thông lớn nhất trên đường phụ thỏa mãn các giá trị trong cả hai cột 100% của Điều kiện A,hoặc:

- Lưu lượng xe/giờ trên cả đường chính và hướng có lưu lượng giao thông lớn nhất đường phụ thỏa mãn các giá trị trong cả hai cột 100% của Điều kiện B

Ghi chú: Lưu lượng giao thông trên đường chính và đường phụ cần thu thập trong cùng khoảng thời gian 8 giờ Trên đường phụ, lưu lượng giao thông lớn nhất có thể ở bất kỳ hướng nào trong 8 giờ này

- Xem xét lắp đặt đèn tín hiệu trong trường hợp lưu lượng giao thông một giờ trong bất kỳ 8 giờ khảo sát của một ngày bình thường thỏa mãn cả hai trường hợp sau (Bảng 1):

- Lưu lượng xe/giờ trên cả đường chính và hướng có lưu lượng giao thông lớn nhất trên đường phụ thỏa mãn các giá trị trong cả hai cột 80% của Điều kiện A,và

- Lưu lượng xe/giờ trên cả đường chính và hướng có lưu lượng giao thông lớn nhất đường phụ thỏa mãn các giá trị trong cả hai cột 80% của Điều kiện B

Ghi chú: Lưu lượng giao thông trên đường chính và đường phụ cần thu thập trong cùng khoảng thời gian 8 giờ cho mỗi điều kiện A và B Tuy nhiên 8 giờ thỏa mãn điều kiện A không cần thiết phải trung với 8 giờ thỏa mãn điều kiện B Trên đường phụ, lưu lượng giao thông lớn nhất có thể ở bất kỳ hướng nào trong 8 giờ này

Điều kiện 2:Lưu lượng giao thông trong một giờ bất kỳ trong khoảng thời gian khảo sát

4 giờ trong một ngày bình thường

Lưu lượng giao thông của một giờ trong 4 giờ trong một ngày bình thường thỏa mãn điều kiện sau: điểm giao cắt giữa lưu lượng giao thông trên đường chính (cả hai chiều) và lưu lượng giao thông trên đường phụ (chỉ lấy 1 chiều có lưu lượng lớn nhất) nằm trên đường cong trongHình 1

CHÚ THÍCH: *80 là lưu lượng nhỏ nhất trên đường phụ hai hoặc nhiều hơn hai làn và * 60 là lưu lượng nhỏ nhất trên 1 đường phụ có 1 làn

Hình 2: Lưu lượng phương tiện giao thông của 1 giờ bất kỳ trong 4 giờ liên tục tại khu dân cư có ít

hơn 10,000 người và tốc độ cho phép >60km/h

Điều kiện 3: Lưu lượng giao thông giờ cao điểm

Chỉ áp dụng trong những trường hợp đặc biệt: khu vực văn phòng, nhà máy sản xuất hoặc các khu công nghiệp hoặc các khu vực có nhiều xe tải trọng sức chứa lớn có phát sinh số lượng xe lớn trong một khoảng thời gian rất ngắn Trong trường hợp này, xem xét đèn tín hiệu nếu một trong hai điều kiện sau đây thỏa mãn:

(i) Điều kiện thứ nhất: Lưu lượng trong 1 giờ (gồm 4 khoảng 15 phút liên tục bất kỳ) thỏa

mãn cả ba điều kiện sau:

(ii) Điều kiện thứ hai:

Điểm giao cắt giữa lưu lượng giao thông trong một giờ trên đường chính (cả hai chiều) và lưu lượng giao thông trên đường phụ (chỉ lấy 1 chiều có lưu lượng lớn nhất) nằm trên đường cong trong Hình 3

CHÚ THÍCH: *115 là lưu lượng nhỏ nhất trên đường phụ hai hoặc nhiều hơn hai làn và * 80 là lưu lượng nhỏ nhất trên 1 đường phụ có 1 làn

Hình 3: Lưu lượng phương tiện giao thông trong giờ cao điểm trong trường hợp thông thường Trong trường hợp vận tốc đường chính > 60 km/h, nút giao nằm trong khu dân cư có số dân nhỏ hơn 10,000 người, điểm giao cắt giữa lưu lượng giao thông trong một giờ trên đường chính (cả hai chiều) và lưu lượng giao thông trên đường phụ (chỉ lấy 1 chiều có lưu lượng lớn nhất) nằm trên đường cong trong Hình 4

Điều kiện 4: Lưu lượng người bộ qua nút trên trục đường chính

Bố trí điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu khi lưu lượng người đi bộ thỏa mãn một trong hai điều kiện sau:

(i) Trong một giờ trong 4 giờ bất kỳ trong một ngày, điểm giao cắt giữa lưu lượng giao thông trong một giờ trên đường chính (cả hai chiều) và lưu lượng người đi bộ trong một giờ trên đường chính (cả hai chiều) nằm trên đường cong trong Hình 5

Hình 5: Lưu lượng người đi bộ trong một giờ bất kỳ trong 4 giờ khảo sát liên tục trong ngày

bình thường

17

(ii) Trong một giờ bất kỳ, điểm giao cắt giữa lưu lượng giao thông trong một giờ trên đường chính (cả hai chiều) và lưu lượng người đi bộ trên đường chính (cả hai chiều) nằm trên đường cong trong Hình 6

Hình 6: Lưu lượng người đi bộ trong một giờ cao điểm

Điều kiện 5:Điều kiện giao thông qua trường học

Việc bố trí đèn tín hiệu giao thông tại đoạn đường đi qua trường học được xem xét trong trường hợp số lượng khoảng trống tồn tại trong dòng giao thông vào thời điểm có học sinh qua đường ít hơn thời gian cần thiết cho học sinh qua đường và có tổi thiểu 20 học sinh qua đường trong giờ cao điểm (đầu, cuối giờ học)

Trước khi quyết định sử dụng sử dụng đèn giao thông tại các vị trí cổng trường học, cần xem xét áp dụng các biện pháp khắc phục hậu quả khác như cắm biển cảnh báo, gờ giảm tốc, bố trí đèn nháy, giới hạn tốc độ trong khu vực qua trường học, người hướng dẫn học sinh qua đường hoặc hầm/cầu vượt cho người đi bộ

Trong trường hợp vị trí đèn dự kiến gần với vị trí đèn hiện tại trên trục chính (nhỏ hơn 90 m), thì không nên bố trí đèn tín hiệu trước cổng trường, trừ khi việc bố trí này không ảnh hưởng đến việc chuyển động của dòng giao thông chính

Điều kiện 6: Điều kiện phối hợp tín hiệu giao thông mạng lưới (làn sóng xanh)

Việc bố trí phối hợp điều khiển đèn tín hiệu giao thông sẽ được xem xét nếu một trong những yếu tố sau đây được thỏa mãn:

- Đường một chiều hoặc đường hai chiều nhưng dòng phương tiện chủ yếu lưu thông ở một hướng, tín hiệu điều khiển giao thông nút liền kề không đảm bảo được sự liên tục của dòng phương tiện

- Đường hai chiều trong đóbáo hiệu điều khiển giao thông liền kề không đáp ứng được mức

độ liên tục cần thiết của dòng phương tiện và sự chuyển động của dòng xe;

Điều kiện 7: Tai nạn giao thông:

- Có 5 hoặc nhiều hơn vụ tai nạn xảy ra trong một năm gây thiệt hại về người và tài sản, mà

có thể được cải thiện bằng việc điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu;

- Trung bình mỗi 8 giờ trong ngày, các đường trục chính và đường phụ có lưu lượng giao thông thỏa mãn điều kiện trong 2 cột 80%(b) ở trường hợp A hoặc 2 cột 80%(b) của trường hợp B (được trình bày ở điều kiện 1); hoặc lưu lượng người đi bộ không nhỏ hơn 80% lưu lượng người

đi bộ được trình bày trong điều kiện 4

Điều kiện 8: Mạng lưới đường bộ

Việc lắp đặt hệ thống điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu sẽ được xem xét nếu các nghiên cứu kỹ thuật chỉ ra rằng tại các nút giao thông của hai hay nhiều đường chính thỏa mãn một hoặc cả hai điều kiện sau:

- Tổng số lượng phương tiện tại nút, hoặc nhập nút trong một giờ cao điểm của một ngày bình thường lớn hơn 1000 phương tiện và mức lưu lượng giao thông dự báo trong 5 năm tới đạt yêu cầu trong điều kiện 1,2 và 3 đã được trình bày ở trên;

- Tổng số lượng phương tiện tại nút, hoặc nhập nút trong một giờ cao điểm lớn hơn 1000 phương tiện trong mỗi giờ trong khoảng thời gian khảo sát 5 bất kỳ trong 2 ngày cuối tuần (thứ 7 hoặc chủ nhật)

Đường chính trong điều kiện này cần thỏa mãn một trong số điều kiện sau:

- Là đường trục chính kết nối mạng lưới đường

- Kết nối khu vực vành đai và ngoại ô, các cửa ngõ thành phố

- Là đường trục lớn trong các bản quy hoạch chính thức được phê duyệt

Điều kiện 9: Nút giao gần giao cắt với đường sắt

Việc lắp đặt tín điều khiển giao thông sẽ được xem xét khi cả hai điều kiện sau được thỏa mãn:

- Một nhánh đường bộ giao cắt với đường sắt được kiểm soát bởi tín hiệu DỪNG hoặc ĐI CHẬM và khoảng cách tối thiểu tính từ tâm giao cắt của đường ngang tới vạch dừng đỗ của nút giao gần nhất trong phạm vi42m

- Trong khoảng thời gian đường sắt đi qua, điểm giao cắt giữa lưu lượng giao thông trong một giờ trên đường chính (cả hai chiều) và lưu lượng phương tiện trên đường phụ (chỉ lấy một chiều, từ nút đi tới đường ngang) nằm trên đồ thị minh họa trongHình 7, 8

19

Hình 7: Đồ họa xác định sự cần thiết lắp đặt đèn tín hiệu tại nút giao với đường sắt

Hình 8: Nút giao gần với đường sắt, một làn tiếp cận trên đường phụ CHÚ THÍCH:

*25 là lưu lượng nhỏ nhất trên đường phụ

*D là khoảng cách được tính từ giới hạn an toàn tínhtừ đường ray (1,8m) tới vạch dừng đỗ của nút giao gần nhất.

5.2.1 Nguyên tắc chung

Cần có sự phối hợp giữa phương án thiết kế đèn tín hiệu và phương án tổ chức giao thông Loại bỏ hoặc hạn chế tới mức thấp nhất các xung đột giao thông tại nút giao Các xung đột nghiêm trọng giữa các chuyển động phải được đặt ở các pha khác nhau

Hệ thống đèn tín hiệu giao thông phải được vận hành liên tục, theo các giờ trong ngày, các khung giờ trong ngày hoặc theo lưu lượng giao thông thực tế Trong những thời điểm có lưu lượng giao thông thấp (00:00 – 04:00 AM), có thể áp dụng chế độ đèn nháy vàng

Trong trường hợp không có các tín hiệu đèn dành riêng cho từng phương thức giao thông, tín hiệu đèn dành cho xe cơ giới sẽ áp dụng cho tất cả các đối tượng tham gia giao thông

Đường chính Đường phụ

Đường chính Đường phụ

20

Trường hợp không thiết kế làn dành riêng cho xe đạp, xe đạp sử dụng chung tín hiệu với phương tiện cơ giới Trường hợp thiết kế làn dành riêng cho xe đạp tại nút, có thể bố trí xe đạp ở một pha riêng biệt hoặc phối hợp với tín hiệu của người đi bộ

Phương tiện công cộng có thể sử dụng chung tín hiệu với phương tiện cơ giới khác hoặc ưu tiên tín hiệu cho giao thông công cộng Trường hợp ưu tiên tín hiệu cho giao thông công cộng cần đảm bảo thời gian xanh tối thiểu

Thời gian tín hiệu và chu kỳ đèn phải phù hợp với lưu lượng giao thông và ổn định trong khoảng thời gian nhất định tối thiểu 3 năm Khi thiết kế hoặc lập quy hoạch nút giao, lưu lượng giao thông phải được dự báo ở năm tương lai (5 năm)

Biện pháp điều khiển giao thông cần phải đảm bảo cấu trúc của một chương trình tín hiệu, tối

đa khả năng phục vụ của nút giao thông, an toàn giao thông và giảm thiểu thời gian trễ, chiều dài hàng chờ cũng như tiêu hao nhiên liệu, khí thải, tiếng ồn và đảm bảo khả năng phối hợp

và thích ứng với biện pháp điều khiển của các nút giao lân cận

5.2.2 Nguyên tắc đảm bảo an toàn

Giảm thiểu tần suất và mức độ nghiêm trọng của các va chạm giao thông Loại bỏ những xung đột nghiêm trọng giữa các phương tiện cơ giới, giữa phương tiện cơ giới và phi cơ giới Các chuyển động có xung đột trực tiếp phải được đặt ở các pha khác nhau

Cần đảm bảo an toàn cho tất cả các nhóm đối tượng yếu thế (trẻ em, phụ nữ, người già, người tàn tật) và nhómđối tượng dễ bị tổn thương trong tham gia giao thông (đi bộ, xe đạp và

5.2.3 Tăng cường khả năng tiếp cận cho người đi bộ và giao thông hai bên đường

Có tín hiệu đèn và ưu tiên cho vận tải phi cơ giới (xe đạp, đi bộ) và các nhóm đối tượng yếu thế, nhóm đối tượng dễ bị tổn thương trong tham gia giao thông Tổ chức lộ trình chuyển động cho giao thông phi cơ giới theo đường đi ngắn nhất có thể

Đảm bảo người đi bộ có đủ thời gian qua đường một cách an toàn, thoải mái và thuận tiện Tín hiệu xanh cho người đi bộ có thể được bố trí ở một pha riêng biệt hoặc phối hợp trong cùng một pha của phương tiện cơ giới Trường hợp phối hợp với tín hiệu phương tiện cơ giới trong cùng một pha, tín hiệu xanh cho người đi bộ phải được bắt đầu sớm và kết thúc muộn

5.2.4 Đảm bảo sự di chuyển trật tự và hiệu quả

Loại bỏ hoặc hạn chế tới mức thấp nhất các chuyển động xung đột trong quá trình phân pha Tín hiệu đèn giao thông sử dụng cho dòng giao thông cơ giới được bố trí theo trình t ự sau: XANH => VÀNG => ĐỎ => ĐỎ/VÀNG => XANH Tín hiệu đèn dành cho người đi bộ theo trình

tự sau: XANH-ĐỎ Tín hiệu đèn nháy vàng có thể được sử dụng để cảnh báo nguy hiểm, chú

5.2.5 Đảm bảo tối đa hóa lưu lượng giao thông qua nút

Thời gian đèn xanh từng pha phải đạt công suất thông qua tối đa đối với nút

Chương trình tín hiệu cần được thiết kế cho các khoảng thời gian có nhu cầu giao thông khác nhau (các giờ trong ngày, khoảng thời gian trong ngày, ngày trong tuần hoặc theo mùa, theo

sự kiện) hoặc linh hoạt theo trạng thái dòng giao thông

Xem xét tới các giải pháp tổ chức giao thông khác như: đường một chiều, giảm số lượng các tuyến đường tiếp cận, hạn chế các phương tiện rẽ hoặc xem xét điều chỉnh mặt bằng nút, bố trí đảo trung tâm, đảo dẫn hướng, phối hợp với biện pháp điều khiển giao thông ở những nút lân cận

Các nguyên tắc thiết kế trong tiêu chuẩn thiết kế tổ chức điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu có thể áp dụng cho tất cả các nút giao thông tại các đô thị có quy mô khác nhau nhỏ, trung bình, lớn

Trong trường hợp cần thiết kế đèn tín hiệu giao thông tại các khu vực ngoài đô thị, đường có tốc độ giới hạn lớn hơn tốc độ giới hạn trong đô thị, cần có giải pháp tổ chức giao thông nhằm kiểm soát tốc độ của dòng phương tiện trước khi vào nút về mức tốc độ giới hạn trong khu vực đô thị, bao gồm:

- Mức giảm tốc độ tối đa cho một lần là 20 km/h (từ 100 km/h muốn giảm xuống 60 km/h cần hai lần hạn chế tốc độ, lần một từ 100 km/h xuống 80 km/h, lần hai từ 80 km/h xuống 60 km/h)

22

- Với một lần giảm tốc: Áp dụng ít nhất 2 biển báo hạn chế tốc độ lặp đi lặp lại, kèm theo 1

gờ giảm tốc theo quy định của pháp luật hiện hành

- Gia tốc giảm tốc tối đa cho phép đối với người lái: 3,4-3,5 m/s2

Các hướng dẫn thiết kế điều kiển đèn tín hiệu trong tiêu chuẩn này không áp dụng cho đường cao tốc

Thiết kế mới hoặc cải tạo nút giao thông điều khiển bằng đèn tín hiệu liên quan đến các công trình như: đường giao thông, mặt bằng nút giao thông, vạch sơn, biển chỉ dẫn, đảo giao thông, nút giao tín hiệu đường bộ với đường sắt, chiếu sáng, thiết bị truyền dẫn và các công trình khác (nếu có) cần tuân thủ các quy định, tiêu chuẩn hiện hành có liên quan của Nhà nước

23

Bảng 2: Quy trình thiết kế điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu

Bước

1.2

Lưu lượng giao thông (hiện

tại và tương lai)

Thu thập/dự báo lưu lượng giao thông cơ giới (hiện tại

và tương lai) trên tất cả các hướng vào nút theo từng chuyển động (đi thẳng, rẽ trái, rẽ phải, quay đầu) và người đi bộ qua đường

Trong trường hợp nút mới cần thu thập thông tin về phương án thiết kế tổ chức giao thông

Xem xét khả năng thiết kế và sự cần thiết của làn rẽ trái

và làn rẽ phải riêng biệt

Xác định số pha đèn cần thiết, phân pha, chuỗi pha và trình tự pha cho các dòng giao thông trong một chu kỳ đèn

6.2 Tính toán dòng bão hòa

Xác định thời gian của một chu kỳ đèn

Bước

6.3

Tính toán thời gian chu kỳ

đèn tối ưu

Lựa chọn giá trị chu kỳ đèn thích hợp để lập pha trên

cơ sở thời gian cho một chu kỳ đèn tối ưu

Bước

6.8

Vẽ biểu đồ kế hoạch tín

hiệu cho từng dòng chuyển

động hoặc biểu đồ logic

điều khiển

Thiết lập trình tự bố trí pha đèn và chuyển pha tín hiệu cho dòng giao thông cơ giới, phương tiện vận tải hành khách công cộng và người đi bộ

án và kết quả tính toán chương trình đèn tín hiệu Quy trình thiết kế điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu bao gồm bảy bước (Bảng 2) được

áp dụng khi thiết kế mới, nâng cấp cải tạo hoặc quy hoạch nút giao thông Trong đó:

- Bước 1: Công việc khảo sát hiện trạng mặt bằng và tổ chức giao thông cần phải cập nhật khi có sự thay đổi về yếu tố hình học, biện pháp tổ chức giao thông, nâng cấp cải tạo nút giao Công việc thu thập lưu lượng giao thông cần phải lặp lại, cập nhật liên tục khi áp dụng chương trình tín hiệu linh hoạt

- Bước 3 cần phải cập nhật khi có sự thay đổi về yếu tố hình học, biện pháp tổ chức giao thông, nâng cấp cải tạo nút giao

- Bước 4, bước 5 và bước 6 cần phải lặp lại và cập nhật khi có sự điều chỉnh về biện pháp

tổ chức giao thông, yếu tố hình học của nút giao hoặc lưu lượng giao thông

- Bước 7 cần phải thực hiện hàng năm nhằm tối ưu hóa chương trình đèn tín hiệu

Quy trình thiết kế điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu được áp dụng cho cả chương trình tín hiệu cố định theo thời gian và tín hiệu linh hoạt

6.1.1 Khảo sát mặt bằng nút giao thông

6.1.1.1 Phạm vi khảo sát

Khi xác định phạm vi khảo sát mặt bằng nút giao thông phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Bao quát toàn bộ hiện trạng/phương án tổ chức giao thông tại nút (nút giao bằng hoặc nút giao khác mức), các báo hiệu giao thông liên quan đến nút, các điểm quay đầu xe, làn chuyển hướng, điểm dừng đỗ xe buýt trước hoặc sau nút giao và vị trí các thiết bị công nghệ phục vụ công tác thu thập dữ liệu, giám sát giao thông

- Phạm vi khảo sát phải lớn hơn khoảng cách tối thiểu nhìn thấy đèn tín hiệu tính từ vị trí vạch dừng xe ra các hướng cộng thêm quãng đường dừng xe tối thiểu (được quy định trong TCXDVN 104-2007)

6.1.1.2 Nội dung khảo sát mặt bằng nút giao thông

Yêu cầu khi khảo sát mặt bằng nút giao thông:

- Bình đồ khu vực nút giao tỉ lệ 1:500

26

- Thể hiện rõ phần xe chạy (bề rộng làn xe chạy, số làn xe, các làn phụ), lề đường, dải phân cách, hè đường, đường cong nằm, độ dốc dọc, biển báo hiệu, vạch sơn, đảo giao thông, cột đèn tín hiệu, cột đèn chiếu sáng rãnh thoát nước, đường cống ngầm phù hợp với hiện trạng thực địa Các yêu cầu về đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/500 được nêu trong TCVN9398:2012

Kết quả đo vẽ cần thể hiện trên bản vẽ bình đồ định dạng bản vẽ kỹ thuật Cao độ điểm đo phải thể hiện đến centimet trên bản vẽ, các đường đồng mức phải vẽ với khoảng cao đều 0,5 -1m

6.1.2 Khảo sát lưu lượng giao thông

Số liệu khảo sát giao thông bao gồm:

- Lưu lượng giao thông để tính toán các chương trình tín hiệu giao thông bao gồm: Lưu lượng giao thông cơ giới, phi cơ giới và thành phần phương tiện theo mỗi hướng vào nút (đi thẳng, rẽ trái, rẽ phải, quay đầu)hoặc theo làn và theo giờ trong ngày

- Tham số của dòng giao thông để đánh giá tính hiệu quả của một chương trình tín hiệu bao gồm: Số lần dừng xe, thời gian trễ, chiều dài hàng chờ, vận tốc dòng giao thông, giãn cách phương tiện theo thời gian, khoảng thời gian dừng đỗ, mật độ giao thông, ùn tắc giao thông trên các hướng theo các giờ trong ngày, theo ngày trong tuần

- Thống kê các trường hợp xảy ra tai nạn giao thông tại nút như: tai nạn giao thông giữa phương tiện rẽ trái và dòng giao thông hướng đối diện hoặc tai nạn giữa phương tiện cơ giới và người đi bộ hoặc xe đạp băng qua đường

- Số liệu chương trình đèn tín hiệu: Chu kỳ đèn, thời gian đèn xanh, thời gian đèn xanh cho người đi bộ, xe đạp, vận tải công cộng (nếu có), số lượng pha và trình tự pha

6.1.3 Khảo sát hiện trạng/phương án tổ chức giao thông tại nút

Mặt bằng nút giao thông phải thể hiện rõ:

- Biện pháp tổ chức và điều khiển giao thông tại nút đối với phương tiện cơ giới, vận tải công cộng, xe đạp, người đi bộ, và các hướng chuyển động của dòng giao thông trong các pha tín hiệu

- Các loại biển báo hiệu (hướng dẫn, hiệu lệnh, cấm, cảnh báo) đối với phương tiện cơ giới

và phi cơ giới

- Các loại sơn kẻ phân làn, dải đi bộ qua đường, khu vực đỗ xe, vạch sơn trên hè đường

- Các giải pháp tổ chức giao thông khác nếu có (gờ giảm tốc, đảo dẫn hướng, làn chuyển hướng, dải phân cách)

- Thu thập phương án thiết kế tổ chức giao thông (nút giao thông thiết kế mới)

Kết quả khảo sát phải được thể hiện trong mặt bằng tổ chức giao thông

6.1.4 Khảo sát an toàn giao thông

Thu thập các số liệu về:

Ka : Hệ số không đồng đều trong năm

Hệ số tai nạn được đánh giá như sau:

- Khi Kn< 3: Nút không nguy hiểm

- Khi Kn = 3-8: Nút ít nguy hiểm

- Khi Kn = 8-12: Nguy hiểm, cần cải tạo nút giao

- Khi Kn> 12: Rất nguy hiểm, cần cải tạo nút giao

Từ kết quả khảo sát và phân tích hiện trạng giao thông tại nút giao như lưu lượng giao thông, vận tải HKCC, xe tải lớn, đặc điểm nút giao trên mạng lưới, tỷ lệ người đi bộ, tai nạn, chất lượng dòng giao thông, tình trạng ùn tắc giao thông Xem xét:

- Các trường hợp cần điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu theo các điều kiện trong mục 5.1

- Đề xuất các giải pháp cải thiện tổ chức giao thông hoặc điều chỉnh mặt bằng nút giao (nếu cần)

Quy hoạch và thiết kế nút giao thông cần tuân theo các tiêu chuẩn hiện hành có liên quan Tiêu chuẩn này đề cập đến các nội dung có liên quan tới bố trí mặt bằng phục vụ thiết kế đèn tín hiệu giao thông

Thiết kế mặt bằng và phương án tổ chức tại nút giao là một phần không thể tách rời trong thiết kế điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu

Đèn tín hiệu chỉ có thể hoạt động hiệu quả trên nền tảng một mặt bằng có phương án tổ chức giao thông hợp lý

6.3.1 Xác định các dòng chuyển động tại nút

28

Xem xét các đối tượng chuyển động tại nút nhằm xác định các chuyển động có thể có và các xung đột của tất cả các đối tượng tham gia giao thông trong khu vực nút giao bao gồm phương tiện cơ giới, phi cơ giới, người đi bộ (Hình 9)

Hình 9: Các chuyển động và các loại xung đột tại nút giao ngã tư

đủ sớm và nhắc lại để người tham gia giao thông có thể lựa chọn đúng làn

Trường hợp thiết kế làn 1 chiều cho xe đạp, bề rộng làn đường dành cho xe đạp giới tối thiểu 1,2 m, có sơn kẻ hình xe đạp lặp lại ít nhất 2 lần Trường hợp thiết kế làn xe đạp hai chiều, tối thiểu 2,4 m, khuyến cáo mức tốt: 3 m

Trong trường hợp có đỗ xe dọc vỉa hè, chiều rộng làn xe đạp tối thiểu là 1,5 m

Khi mở rộng không gian tiếp cận nút để tăng số làn xe cho giao thông tại nút cần bảo đảm chiều rộng tối thiểu vỉa hè cho người đi bộ 1,5 m

6.3.3 Làn quay đầu

29

Để hạn chế các chuyển động quay đầu tại nút giao thông trên các trục đường chính, cần áp dụng dải phân cách cứng để tạo các điểm quay đầu và có thể thực hiện phía trước hoặc sau nút giao

Hình 10: Giao thông cho xe quay đầu tại khu vực nút (RAS-K-1, FGSV 1988)

6.3.4 Làn rẽ trái, phải

Trường hợp bố trí làn rẽ trái và tín hiệu dành riêng cho phương tiện rẽ trái cần có vùng dừng

đỗ cho phương tiện rẽ trái, được sơn kẻ một cách rõ ràng

Trong trường hợp bố trí làn rẽ phải và tín hiệu dành riêng cho phương tiện rẽ phải cần dùng một trong các giải pháp: đảo dẫn hướng cho làn rẽ phải, hoặc áp dụng vạch mắt võng để cảnh báo các phương tiện không dừng đỗ trên không gian dành cho làn rẽ phải

6.3.5 Sơn kẻ mặt đường

Đối với các nút thường xuyên xảy ra ùn tắc giao thông (hàng ngày):

- Áp dụng vạch mắt võng màu vàng bảo đảm che phủ toàn bộ vùng xung đột tại nút

- Áp dụng sơn kẻ dọc vỉa hè để xác định rõ phạm vi cấm đỗ xe trong khu vực nút giao thông 6.3.6 Thềm dốc (Hạ hè)

Trong thiết kế đèn giao thông cần sử dụng các kết cấu hạ hè, thềm dốc, bảo đảm sự chuyển tiếp trơn tru thuật lợi cho người đi bộ và người khuyết tật khi di chuyển giữa vỉa hè – lòng đường

Chiều rộng của hạ hè bảo đảm ít nhất 1,5 m cho phép hai người đi bộ di chuyển ngược chiều

Độ dốc của thềm dốc bảo đảm an toàn cho xe lăn, không vượt quá 8,33 %

Không gian bố tríthềm dốc phải thông thoáng,không có bất cứ chướng ngại vật gì có thể gây nguy hiểm cho người đi bộ

30

Khu vựcthềm dốc trước khi xuống mặt đường: Có khu vực cảnh báo với thiết kế bề mặt có độ

gồ ghề/nhám và màu sắc khác biệt nhằm giúp người tàn tật và người đi bộ có thể phân biệt

và phản ứng kịp thời trước khi tiếp cận mặt đường hoặc sau khi lên vỉa hè

6.3.7 Tổ chức giao thông xe đạp và đi bộ

Ưu tiên cho xe đạp bằng cách thiết kế các khu vực chờ (đặc biệt chờ rẽ) phía trên cùng, sát vạch dừng xe nhằm giúp cho người đi xe đạp có cơ hội chờ và khởi hành trước các phương tiện cơ giới

Khu vực chờ được xác định rõ ràng bằng vạch sơn và báo hiệu xe đạp trên mặt đường

Chiều rộng của khu vực chờ xe đạp: tối đa có thể chiếm toàn bộ chiều rộng mặt đường của chiều xe chạy

Chiều dài (theo chiều dọc đường) của khu vực chờ: từ 3 m – 4,8 m (Hình 11)

Chiều dài làn xe đạp dẫn vào khu vực chờ: trong khoảng 7,5 – 15 m (Hình 11)

Hình 11: Tổ chức giao thông xe đạp và đi bộ Trong trường hợp có dải phân cách cứng ở giữa đường: Chiều rộng dải phân cách cứng cần

ít nhất 1.8 m để người xe đạp có thể dừng tạm thời giữa đường khi sang đường (khi tín hiệu cho người đi bộ và xe đạp không đủ để người đi bộ và xe đạp qua đường )

6.3.8 Tổ chức giao thông cho xe buýt

Làn dành riêng cho xe buýt tại các nút giao, giúp xe buýt tiếp cận vạch dừng xe một cách thuận tiện nhất, qua đó giảm thời gian xe buýt chờ tại nút giao thông

Việc thiết kế chi tiết các nội dung trên cần phù hợp với các quy định hiện hành vào thời điểm

áp dụng Tại thời điểm soạn thảo tiêu chuẩn, có thể tham khảo một số tiêu chuẩn sau:

- Quy hoạch và thiết kế nút giao thông: TCVN 104:2007 và TCVN 4054: 2005

7,5-15 m

3-4,8 m

6.4.1 Nguyên tắc phân pha

Khi phân pha các dòng giao thông không xung đột và các dòng giao thông xung đột một phần

có thể được nhóm hoặc kết hợp trong một pha Các dòng giao thông xung đột phải được bố trí ở các pha khác nhau

Khi nhómcácdònggiaothông được phép di chuyển đồng thời trong cùng một pha tín hiệu phải xem xét tới: Mặt bằng/bình đồ nút giao, lưu lượng giao thông hướng rẽ, lưu lượng người đi

bộ qua đường, phương tiện ưu tiên (phương tiện công cộng), biện pháp tổ chức giao thông trên tuyến (một chiều hay hai chiều), các mục tiêu tổ chức điều khiển giao thông bằng đèn tín hiệu và phải tuân thủ luật ưu tiên

Trường hợp các dòng giao thông đi chung làn có thể cho phép các dòng di chuyển đồng thời trong cùng một pha Nếu chúng được tổ chức trên các làn riêng (ví dụ rẽ trái) cần phải bố trí các dòng giao thông ở các pha khác nhau

Nếunhánhnútcólànrẽ riêng được tínhiệuhóa riêngbởi mũitênchỉhướngthìtất cả cáchướngkhác củanhánhnút đócó thểđượctín hiệu hoámàkhông cần dùng mũitênchỉhướng

6.4.1.1 Phân pha tín hiệu cho dòng giao thông rẽ trái

a Dòng giao thông rẽ trái đƣợc bảo hộ:

Dòng giao thông rẽ trái được bảo hộ khi dòng rẽ trái được bố trí một pha rẽ trái riêng và tách biệt với tất cả dòng giao thông khác có xung đột với dòng rẽ trái (dòng đi thẳng đối diện) Dòng rẽ tráiđược bảo hộ cần được bố trí khi một trong những chỉ tiêu sau thỏa mãn:

- Chuyển động rẽ trái xung đột với hướng đi thẳng đối diện có tối thiểu 3 làn xe

- Tỉ lệ xe rẽ trái khá lớn (≥10% tổng lưu lượng xe của nhánh dẫn vào nút),

- Nút giao thông có làn rẽ trái riêng

- Tầm nhìn của dòng rẽ trái (xung đột một phần) bị hạn chế,

- Số vụ tai nạn bởi chuyển động rẽ trái là ≥ 4 vụ/năm, hoặc ≥ 6 vụ/ 2năm hoặc ≥ 8 vụ/ 3năm

32

- Áp dụng dòng giao thông rẽ trái được bảo hộ có thể ngăn chặn được tối thiểu 5 vụ va chạm trong một năm giữa chuyển động rẽ trái và dòng đi thẳng đối diện

- Điều kiện giao thông phức tạp do số lượng xung đột lớn

- Vận tốc cho phép trên hướng đi thẳng đối diện ≥ 70km/h

b Dòng giao thông rẽ trái đƣợc bảo hộ tạm thời:

Dòng giao thông rẽ trái được bảo hộ tạm thời khi dòng rẽ trái được bố trí một pha rẽ trái ưu tiên tạm thời, cho phép chuyển động rẽ trái được bắt đầu sớm hoặc kết thúc muộn hơn so với dòng đi thẳng ngược chiều (Xem Hình 12)

Đèn xanh mở sớmưu tiên phương tiện xe rẽ trái thoát nút trước khi thời gian xanh của dòng

đi thẳng ngược chiều bắt đầu Sau khi thời gian xanh pha rẽ trái ưu tiên tạm thời kết thúc, dòng rẽ trái chuyển động đồng thời với dòng đi thẳng, rẽ phải trong cùng một pha đèn tuy nhiên phải được cảnh báo bằng đèn tín hiệu chỉ hướng (MŨI TÊN XANH) đặt trong tầm nhìn của người lái như ở góc đường (Xem Hình 13)

Đèn xanh đóng muộn cho phép phương tiện rẽ trái tiếp tục thoát nút sau khi thời gian xanh của dòng đi thẳng ngược chiều đã kết thúc

Hình 12: Dòng giao thông rẽ trái được bảo hộ tạm thời với đèn xanh mở sớm

33

Hình 13: Đèn tín hiệu chỉ hướng cho dòng xe rẽ trái

c Dòng giao thông rẽ trái không đƣợc bảo hộ:

Dòng giao thông rẽ trái không được bảo hộ khi dòng rẽ trái chuyển động đồng thời với dòng

đi thẳng, rẽ phải trong cùng một pha đèn

6.4.1.2 Phân pha tín hiệu cho dòng giao thông rẽ phải

a Dòng giao thông rẽphải đƣợc bảo hộ

Dòng giao thông rẽ phải được bảo hộ là dòng rẽ phải được điều khiển bằng tín hiệu riêng khi:

- Các phương tiện đặc biệt như bus, tram khi rẽ phải có xung đột với người đi bộ hoặc trên đường cao tốc

- Trên nhánh nút có đảo giao thông, cần bố trí đèn tín hiệu riêng dẫn hướng cho xe rẽ phải được bảo hộ trong các trường hợp sau: 1) Có hai làn rẽ phải, 2) Lưu lượng người đi bộ lớn (lớn hơn 10% tổng lưu lượng xe của nhánh dẫn vào nút), và 3) Tốc độ thiết kế cho xe rẽ phải ≥40km/h

- Chỗ có góc giao đường nhánh <60°

- Hướng xe rẽ phải được ưu tiên trong nút, tốc độ thiết kế cho xe rẽ phải ≥40km/h

Trong trường hợp này cần thiết kế mặt bằng nút bảo đảm dòng giao thông rẽ trái ngược chiều không xung đột với dòng giao thông rẽ phải

b Dòng giao thông rẽ phải đƣợc bảo hộ tạm thời

Dòng giao thông rẽ phải được bảo hộ tạm thời khi dòng rẽ phải được bố trí làn và một tín hiệu rẽ phải ưu tiên tạm thời, cho phép đèn xanh rẽ phải được kéo dài thêm sau khi thời gian xanh cho dòng xe rẽ phải được bảo hộ kết thúc

Có thể áp dụng đèn xanh mở sớm hoặc ngắt muộn cho dòng giao thông rẽphải bảo đảm tạm thời

c Dòng giao thông rẽ phải không đƣợc bảo hộ

34

Dòng giao thông rẽ phải không được bảo hộ trường hợp trên đường nhánh vào nút không có đảo giao thông, không có tín hiệu dẫn hướng riêng cho xe rẽ phải Dòng rẽ phải chuyển động đồng thời với các dòng được phép khác trong cùng một pha đèn

d Dòng giao thông rẽ phải không đƣợc tín hiệu hoá

Trong trường hợp lưu lượng người đi bộ và xe đạp thấp và các vấn đề về an toàn đã được kiểm tra kỹ lưỡng, dòng giao thông rẽ phải có thể không cần phải được tín hiệu hoá (kể cả đèn nháy vàng)

Hình 14: Kết hợp dòng đi bộ với dòng phương tiện Trong trường hợp giao thông ngoài đô thị, chương trình tín hiệu giao thông tại một nút giao thông cầntối thiểu 2 pha Khi tổ chức điều khiển linh hoạt, cần xem xét thiết kế một pha chờ cho người đi bộ, pha này sẽ được kích hoạt khi có yêu cầu của người đi bộ qua đường

35

Hình 15: Ví dụ về điều khiển 2 pha Tùy thuộc vào điều kiện giao thông và số lượng dòng giao thông cần được bảo hộ, có thể xem xét bố trí nhiều pha (3, 4, 5 hoặc nhiều hơn) (Hình 16)

Hình 16: Ví dụ về điều khiển 3, 4, 5 pha 6.4.3 Chuỗi pha và sơ đồ chuỗi pha

Các pha được sắp xếp theo trình tự nhất định tạo thành chuỗi pha

Đối với tín hiệu cố định theo thời gian thì chuỗi pha được xác định trên chương trình đèn tín hiệu giao thông

36

Đối với chương trình điều khiển linh hoạt thì các pha đèn phù hợp và các chuỗi pha được mô

tả trong sơ đồ chuỗi pha Các pha được lựa chọn theo sơ đồ trên bởi điều kiện logic và điều kiện thời gian trong thuật toán điều khiển

Trong sơ đồ chuỗi pha, các thông số sau cần được hiển thị (xem Hình17):

- Tên các pha trong sơ đồ chuỗi pha

- Mũi tên chỉ hướng chuyển động của dòng giao thông trong mỗi pha

- Ký hiệu của các dòng giao thông trong mỗi pha

- Mũi tên thể hiện sự chuyển pha (có diển giải thể hiện sự chuyển pha)

Hình 17: Ví dụ về sơ đồ chuổi pha 6.4.4 Chuyển pha

Quá trình thay đổi từ pha này sang pha khác được gọi là sự chuyển pha Thời gian cần thiết cho quá trình chuyển pha được gọi là thời gian chuyển pha, làkhoảngthờigiantínhtừlúckết thúcđènxanh sớmnhất của mộtnhómtínhiệutrong phanàyđếnlúcbắtđầuthờigianxanhmuộnnhất của mộtnhómtínhiệutrongphatiếptheo (Hình 18)

37

Hình 18: Ví dụ về chuyển pha Trong trường hợp áp dụng biện pháp điều khiển linh hoạt, khi có yêu cầu thời gian xanh ( giao thông công cộng, người đi bộ hoặc ưu tiên tín hiệu trên hướng có lưu lượng lớn hơn) việc chuyển pha chỉ được thực hiện khi pha đang hoạt động được bảo đảm giá trị thời gian xanh tối thiểu trong một chu kỳ đèn

Khi có nhiều yêu cầu thời gian xanh liên tiếp xuất hiện Thuật toán điều khiển phải kết thúc thời gian xanh của yêu cầu đầu tiên, sau đó thuật toán điều khiển sẽ căn cứ vào chương trình lập trình để quyết định phương án tối ưu để đáp ứng yêu cầu tiếp theo

6.5 Các cách thức điều khiển đèn tín hiệu giao thông

6.5.1 Tổng quan về chương trình tín hiệu giao thông

Điều khiển giao thông cố định được xem xét khi:

- Dòng giao thông ổn định, không có biến động lớn giữa các giờ trong ngày, ngày trong tuần

và tháng trong năm

- Thành phần của một chương trình tín hiệu như số pha, trình tự pha, thời gian xanh, thời gian chu kỳ là cố định theo thời gian

- Hạn chế về thu thập và cập nhật dữ liệu giao thông liên tục

- Điều khiển giao thông linh hoạt được xem xét khi:

- Dòng giao thông biến đổi theo thời gian (giờ trong ngày, ngày trong tuần, tháng trong năm)

- Thành phần của một chương trình tín hiệu như số pha, trình tự pha, thời gian xanh, thời gian chu kỳ là thay đổi linh hoạt theo lưu lượng giao thông hoặc yêu cầu tín hiệu ưu tiên từ người

đi bộ, giao thông công cộng, phương tiện ưu tiên

- Phối hợp tổ chức giao thông trên tuyến hoặc mạng lưới

- Dữ liệu giao thông được thu thập và cập nhật liên tục theo thời gian thực

6.5.2 Các tham số đánh giácách thức điều khiển giao thông

38

Để lựa chọn được cách thức điều khiển phù hợp dựa trên các mục tiêu đã định, cần sử dụng các tham số đánh giá cụ thể Các tham số đánh giá bao gồm: số lần dừng xe; thời gian trễ; thời gian đi lại; chiều dài hàng chờ; lưu lượng giao thông; vận tốc giao thôn g trên từng nhánh, hướng.Các vị dụ về tham số đánh giá được mô tả trong phần Phụ lục E

Nếu cách thức điều khiển linh hoạt được lựa chọn, các tham số đánh giá phải được tính toán theo chế độ trực tuyến (online) hoặc thời gian thực (real-time)

Trong trường hợp sử dụng các tham số nhằm đánh giá cách thức điều khiển, các tham số có thể được xác định ở chế độ ngoại tuyến (off-line)

Các tham số đánh giá có thể được xác định trực tiếp hoặc thông qua quá trình xử lý sơ bộ các dữ liệu thu thập được hoặc qua mô phỏng

6.5.3 Tổng quan về cấp độ và các biện pháp điều khiển tín hiệu giao thông

Phương pháp điều khiển giao thông được chia thành hai cấp độ vĩ mô và vi mô (Bảng 3) Cấp độ điều khiển cấp vĩ mô chủ yếu tập xét sự biến đổi về lưu lượng giao thông trên mạng lưới hoặc trong một khu vực theo một khoảng thời gian nhất định Cấp độ điều khiển vi mô được kích hoạt từ cấp độ điều khiển vĩ mô Ở cấp độ điều khiển vi mô, các cách thức điều khiển được kích hoạt theo các tình huống giao thông tương ứng

Bảng 3: Tổng quan về các cấp độ và biện pháp điều khiển

6.5.3.1 Biện pháp điều khiển đèn tín hiệu ở cấp độ vĩ mô

Các biện pháp điều khiển ở cấp độ vĩ mô có thể được thực hiện theo hai cách : theo thời gian (Cách thứcA1 ) hoặc theo điều kiện giao thông (Cách thứcA2 )

a Biện pháp điều khiển đèn tín hiệu theo thời gian (A1)

Cách thức A1 được xem xét lựa chọn khi lưu lượng giao thông có tính ổn định và lặp lại theo thời gian (tháng trong năm, ngày trong tuần, giờ trong ngày)

b Biện pháp điều khiển đèn tín hiệu theo linh hoạt theo điều kiện giao thông (A2)

linh hoạt hoàn toàn

Số pha cố định Thời gian xanh cố địnhCác thành phần biến đổi của chương trình tín hiệu

Lựa chọn chương trình tín hiệu

A: Cấp độ điều

khiển vĩ mô

Các thành phần biến đổi của chương trình tín hiệu theo cách thức

điều khiển loại B

B: Cấp độ điều

khiển vi mô

Chương trình tín hiệu thích nghi

Mô tả cách thức điều khiển Cấp độ điều khiển Cách thức Theo thời

gian Theo giao thông

Điều chỉnh các thành phần chính của chương trình Chương trình tín hiệuLinh hoạt

Chu kỳ cố định Trình tự pha cố định

39

Cách thức A2được xem xét lựa chọn khi tập hợp một nhóm các giải pháp điều khiển giao thông linh hoạt đã được thiết lập trước để phù hợp với điều kiện giao thông thực tế ở chế độ trực tuyến (online)

6.5.3.2 Biện pháp điều khiển đèn tín hiệu ở cấp độ vi mô

a Biện pháp điều khiển đèn tín hiệu cố định về thời gian (B1)

Biện pháp B1: các thành phần của chương trình tín hiệu (số pha, trình tự pha, thời gian xanh, thời gian chu kỳ) được cố định theo thời gian (theo giờ hoặc các khoảng thời gian trong ngày)

b Biện pháp điều chỉnh thời gian xanh (B2)

Biện pháp B2: điều khiển đèn tín hiệu thích nghi trong đó các thành phần của chương trình tín hiệu như thời gian chu kỳ, chuỗi pha, số lượng pha được cố định theo thời gian, và thời gian xanh được thay đổi theo trạng thái giao thông hiện hành tại nút

Biện pháp điều chỉnh thời gian xanh có thể thực hiện theo thời gian giãn cách chạy xe hoặc tốc độ của dòng giao thông vào nút

c Biện phápthay đổichuỗi pha (B3)

Biện pháp B3: các thành phần của chương trình tín hiệu như thời gian chu kỳ, số lượng pha, thời gian đèn xanh được cố định, tuy nhiên chuỗi pha có thể thay đổi Cách thức này được áp dụng hiệu quả khi ưu tiên tín hiệu cho giao thông công cộng

d Biện pháp yêu cầu pha (B4)

Biện pháp B4: các thành phần của chương trình tín hiệu như thời gian chu kỳ, chuỗi pha, thời gian đèn xanh được cố định, tuy nhiên số lượng pha có thể thay đổi bằng cách thêm hoặc bớt một hay nhiều pha yêu cầu Biện pháp B4 thường được lựa chọn khi phát sinh nhu cầu đột xuất tại nút giao (ví dụ giao thông công cộng, người đi bộ) Trong cách thức này, pha bổ sung

có thể được thiết kế linh hoạt tại nhiều điểm tuỳ thuộc vào tình huống giao thông và thời điểm yêu cầu

Sự xuất hiện của các phương tiện ưu tiên, giao thông công cộng được nhận diện thông qua các bộ nhận dạngđặt ở khoảng cách từ 250 m đến 500 m từ vạch dừng Tín hiệu yêu cầu được gửi đi trước khi phương tiện tiến đến vạch vàthời gian xanh cho pha yêu cầu này có thể kích hoạt linh hoạt theo điều kiện giao thông

Người đi bộ có thể yêu cầu một pha thông qua nút bấm hoặc cảm biến chạm

e Biện pháp điều khiển tính hiệu linh hoạt hoàn toàn (B5)

Biện pháp B5: tất cả các thành phần của chương trình tín hiệu như thời gian chu kỳ, chuỗi pha, số lượng pha, thời gian đèn xanh đều có thể được thay đổi

40

6.5.4 Phát triển thuật toán điều khiển

Thuật toán điều khiển dùng để mô tả và trình bày cách thức điều khiển linh hoạt theo điều kiện giao thông và những điều kiện xác định trong quá trình lập trình phần mềm của thiết bị công nghệ Thuật toán điều khiển được xác định chi tiết theo từng giây

6.5.4.1 Sơ đồ chuỗi pha, và thời gian chuyển pha

Sơ đồ chuỗi pha minh họa các pha và chuỗi pha, được sử dụng để điều khiển giao thông linh hoạt hoặc cố định theo thời gian (Mục 6.4.3)

Thời gian chuyển pha tối thiểu phải bao gồm thời gian xen kẽ cần thiết để thay đổi các pha và thời gian xanh tối thiểu để đảm bảo một pha tín hiệu được hoàn thành

6.5.4.2 Lưu đồ thuật toán

Lưu đồ thuật toán minh họa cho quá trình điều khiển giao thông linh hoạt Lưu đồ thuật toánphải thể hiện:

- Các điều kiện logic

- Các điều kiện thời gian: Xác định cấu trúc của một chương trình tín hiệu (pha, trình tự pha, thời gian xanh, thời gian xanh tối thiểu, chu kỳ đèn, giãn cách chạy xe theo thời gian, vận tốc dòng giao thông)

- Các điều kiện trạng thái (điều kiện được đưa ra nhằm kiểm tra trạng thái hoạt động của một yếu tố trong chương trình đèn tín hiệu) và chương trình đèn tín hiệu tương ứng với các điều kiện đó

- Chương trình đèn tín hiệu hiện tại

- Trình tự ưu tiên với các yêu cầu, cácchuyển động, pha

- Thời gian bù của một nhóm tín hiệu hoặc thời gian chờ tối đa

Bất kỳ một chương trình đèn tín hiệu nàođều phải minh họa bằng mộtsơ đồ cấu trúc đơn giản thể hiện các lệnh để vận hành hệ thống đèn tín hiệu (Hình 19) Khi thiết kế sơ đồ cấu trúc cần đảm bảo:

- Vận hành thông suốt và đáp ứng yêu cầu của người thiết kế (ví dụ mức độ phục vụ hoặc

ưu tiên giao thông công cộng)

- Minh họa rõ ràng thuật toán điều khiển bằng những hàm đơn giản và dễ hiểu, sử dụng những mẫu chuẩn của sơ đồ cấu trúc thể hiện rõ các điều kiện, quy tắc và diễn biến chương trình tín hiệu, hoặc bảng lệnh quyết định,

- Hướng dẫn dưới dạng chú giải đầy đủ với từng thuật toán,

- Các thông số được thể hiện dưới dạng giá trị đại số, dải giá trị để khi điều chỉnh các thông

số này không cần thay đổi thuật toán cũng như chương trình phần mềm